了解Oracle12.2的體系架構：檔案系統與多租戶

資料庫實例與檔案系統 幾個重要的進程和記憶體元件

• RVWR：Recovery Writer Process，當資料庫設定了閃回區域的時候，該進程定期將記憶體中，具體來講是shared pool中的flashback buffer裡面的閃回資料寫入flashback logs.
• Result cache –> RCBG:result cache 用來存放SQL語句或是plsql函數在執行過程中，對於原始資料運算所得的結果，當資料庫再次對相同的物件做同樣的操作，可直接取得結果，避免計算資源的浪費。
• ASH  buffer–>MMNL: ASH buffer用於存放活動會話的統計信息，包括SQL的執行情況，應用連接情況，等待事件等。當ASH buffer 被寫滿的時候，MMNL進程負責將buffer中的資料寫入到磁碟中。
• In memory undo（IMU）：在共享池中開闢一塊區域，存放臨時undo，一個事務中若修改多個數據，不再buffer Cache中的undo數據塊做修改，而是增加IMU節點進行記錄。主要是為減少undo所產生的Redo。
• Private Redo log buffers：主要用於管理IMU所產生的臨時Redo，將交易的Redo資訊存放在共享池中，減少對Redo log buffer的消耗。
• Flash Cache：全名為Database  smart flash Cache，是從11.2 開發的一項針對快閃記憶體的最佳化技術，旨在透過使用快閃記憶體取代傳統的慢速磁碟裝置來儲存部分數據，已達到減少資料庫整體延遲，提高資料庫的IOPS，提升資料庫效能的目的。

Flash Cache的工作原理如下：

#Flash Cache中存放的內容透過兩種方式來控制：

1、flash  Cache的智慧選擇演算法：評估資料區塊、索引區塊的存取頻繁程度來決定。

2、對資料庫物件的cell_flash_cache屬性做修改。

Flash Cache儲存內容基本標準

主要是小IO操作，以及資料區塊、索引區塊、檔案頭，控製檔案等會被快取；

針對RMAN備份的IO操作，資料泵IO操作ASM鏡像操作以及表空間格式化等不會做快取；

全表掃描的IO操作的快取優先權比較低。

當資料儲存在flash Cache中，主要是為了提高查詢的速度，也就是說，它就相當於在記憶體之外又增加了一部分buffer Cache的區域，只是效能更好，速度更好。那麼跟buffer Cache一樣，flash Cache中的資料寫滿或寫到一定程度就需要把資料寫入磁碟，並留出空間給新的操作資料。

Flash Cache的flushing流程

快取內資料寫入磁碟稱為flushing。 可以設定Starting and stopping cache flushing levels值，這個值表示佔用整個快取大小的百分比。當快取內未寫入磁碟的資料達到starting flushing value時，控制器開始flushing（由快取寫入磁碟）。當快取內未寫入磁碟資料量低於stop flush value時，flushing程序停止。

如果start flushing level設定較高，可以在快取記憶體更多的未寫入資料。這有利於提高寫入操作的效能，但是要犧牲資料保護。如果要得到資料保護，可以使用較低的start and stop values。 經測試表明，使用接近的start and stop flushing levels時性能較好。如果stop level value遠低於start value，在flushing時會導致磁碟擁塞

#Smart Flash Logging

長期以來，Redo log的IO瓶頸一直是困擾OLTP系統的一大難題，因為Redo的寫入延遲直接拖累了整個系統 甚至整個叢集的反應速度。

在傳統的資料庫架構中，一些DBA會將讀寫延遲較低的小塊儲存單獨劃分給Redo，從11204開始，Oracle提出一種新的方案，在快閃記憶體區域中專門為Redo開闢一塊區域，用於存放臨時Redo。

 In-Flash Column SCAN

#將列儲存落到Flash Cache，提高頻繁操作的列儲存物件的寫入IO

• Change  Tracking File:在增量備份中偵測區塊的 變化，並記錄到檔案中。記錄單位為block。
• wallet：Oracle Wallet是用來儲存金鑰的容器。簡單點來說就是個密碼箱，透過這個密碼箱，可以使原來需要輸入密碼的場合能夠實現免輸密碼使用，從而保護了帳號口令等敏感訊息，使得安全性得到了提高，而且更加方便使用。

多租用戶解決方案

Application Container

應用程式容器Application Container是12.2提出來的新的元件，將同一應用程式下的資料庫系統分割到一個子容器中，在保證多租用戶同一管理的情況下，實現相對的業務隔離和資料安全。

PDB擁有自己的undo表空間

從12.2開始，每個PDB都擁有自己的undo表空間。消除了多個PDB間的爭用，若要進行閃回或基於時間戳記的恢復，只需要在自己的undo資料中尋找，提高效率。

PDB的靈活創建方式

1、從PDB$seed（或application root）建立：透過檔案複製的方式

2、現有PDB經過hot clone創建

 附註：在12.1中，基於一個PDB建立新的PDB的時候，需要將原庫以read only的方式開啟。

#而在12.2中，原庫可以持續進行DML操作，並且不受影響。

# 

#克隆完成以後，資料會持續刷新到新庫。

3、來自其他CDB中的PDB的遷移：Relocate

#前端執行 create pluggable database from relocate這樣一條指令，後台會自動執行遠端hot clone,做遠端檔案複製和同步。

4、透過ASM磁碟檔案的shadow copy方式產生新的PDB。

#PDB的記憶體資源管理

在多租戶環境下，多個PDB共享記憶體的資源，當一個PDB需要做buffer Cache的尋址時，需要從整個共享的資源中尋找，非常不方便。在12.2中，Oracle針對部分資源做了基於PDB的domain劃分。

12.1的記憶體資源的hash鍊錶是這樣的：

#12.2中是這樣的：

#更多PDB的新特性

1、字元集：在12.2中，若CDB的字元集為超集，也就是AL32UTF8，那麼支援不同字元集的PDB。同時，透過Proxy PDB，可以實作不同字元集的PDB進行查詢，Proxy將雙方的字元集做辨識與相容，不會出現亂碼。

#多租戶技術已被廣大用戶廣泛應用，而雲端和恩墨作為數據服務行業的引領者，透過zData解決方案與Oracle 多租戶的結合，幫助用戶實現了互聯網 時代的系統雲端化轉型。

關於多租戶更多的新特性詳解，請參考
YH9:Oracle Multitenant 知識庫
多租戶技術已被廣大用戶廣泛應用，而雲端和恩墨作為數據服務行業的引領者，透過zData解決方案與Oracle 多租戶的結合，幫助用戶實現了互聯網 時代的系統雲化轉型。

文章來自微信公眾號：資料與雲端

以上是了解Oracle12.2的體系架構：檔案系統與多租戶的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！